3D প্রিন্টিং মর্টারের বৈশিষ্ট্যের উপর হাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের প্রভাব

3D প্রিন্টিং মর্টারের মুদ্রণযোগ্যতা, রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (HPMC) এর বিভিন্ন ডোজের প্রভাব অধ্যয়ন করে, HPMC এর উপযুক্ত ডোজ নিয়ে আলোচনা করা হয়েছিল এবং মাইক্রোস্কোপিক রূপবিদ্যার সাথে এর প্রভাব প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে HPMC এর সামগ্রী বৃদ্ধির সাথে সাথে মর্টারের তরলতা হ্রাস পায়, অর্থাৎ HPMC এর সামগ্রী বৃদ্ধির সাথে সাথে এক্সট্রুডেবিলিটি হ্রাস পায়, তবে তরলতা ধরে রাখার ক্ষমতা উন্নত হয়। এক্সট্রুডেবিলিটি; HPMC সামগ্রী বৃদ্ধির সাথে সাথে আকৃতি ধরে রাখার হার এবং স্ব-ওজনের অধীনে অনুপ্রবেশ প্রতিরোধ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, অর্থাৎ, HPMC সামগ্রী বৃদ্ধির সাথে সাথে স্ট্যাকেবিলিটি উন্নত হয় এবং মুদ্রণের সময় দীর্ঘায়িত হয়; রিওলজির দৃষ্টিকোণ থেকে, HPMC এর সামগ্রী বৃদ্ধির সাথে সাথে, স্লারির আপাত সান্দ্রতা, ফলন চাপ এবং প্লাস্টিক সান্দ্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় এবং স্ট্যাকেবিলিটি উন্নত হয়; প্রথমে থিক্সোট্রপি বৃদ্ধি পায় এবং তারপর HPMC এর সামগ্রী বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায় এবং মুদ্রণযোগ্যতা উন্নত হয়; HPMC এর পরিমাণ বৃদ্ধি পেয়েছে। খুব বেশি হলে মর্টারের ছিদ্রতা এবং শক্তি বৃদ্ধি পাবে। HPMC এর পরিমাণ 0.20% এর বেশি না হওয়া বাঞ্ছনীয়।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, 3D প্রিন্টিং (যা "অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং" নামেও পরিচিত) প্রযুক্তি দ্রুত বিকশিত হয়েছে এবং জৈব-প্রকৌশল, মহাকাশ এবং শৈল্পিক সৃষ্টির মতো অনেক ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির ছাঁচ-মুক্ত প্রক্রিয়া উপাদানের ব্যাপক উন্নতি করেছে এবং কাঠামোগত নকশার নমনীয়তা এবং এর স্বয়ংক্রিয় নির্মাণ পদ্ধতি কেবল জনশক্তিকে ব্যাপকভাবে সাশ্রয় করে না, বরং বিভিন্ন কঠোর পরিবেশে নির্মাণ প্রকল্পের জন্যও উপযুক্ত। 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি এবং নির্মাণ ক্ষেত্রের সমন্বয় উদ্ভাবনী এবং আশাব্যঞ্জক। বর্তমানে, সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণ 3D প্রিন্টিংয়ের প্রতিনিধিত্বমূলক প্রক্রিয়া হল এক্সট্রুশন স্ট্যাকিং প্রক্রিয়া (কনট্যুর প্রক্রিয়া কনট্যুর ক্রাফটিং সহ) এবং কংক্রিট প্রিন্টিং এবং পাউডার বন্ধন প্রক্রিয়া (ডি-শেপ প্রক্রিয়া)। এর মধ্যে, এক্সট্রুশন স্ট্যাকিং প্রক্রিয়ার সুবিধা রয়েছে ঐতিহ্যবাহী কংক্রিট ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া থেকে ছোট পার্থক্য, বৃহৎ আকারের উপাদানগুলির উচ্চ সম্ভাব্যতা এবং নির্মাণ খরচ। নিম্নমানের সুবিধাটি সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির বর্তমান গবেষণার হটস্পট হয়ে উঠেছে।

3D প্রিন্টিংয়ের জন্য "কালি উপকরণ" হিসেবে ব্যবহৃত সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলির জন্য, তাদের কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা সাধারণ সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলির থেকে আলাদা: একদিকে, নতুন মিশ্রিত সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলির কার্যকারিতার জন্য কিছু প্রয়োজনীয়তা রয়েছে এবং নির্মাণ প্রক্রিয়াটি মসৃণ এক্সট্রুশনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে। অন্যদিকে, এক্সট্রুডেড সিমেন্ট-ভিত্তিক উপাদানটি স্ট্যাকেবল হওয়া প্রয়োজন, অর্থাৎ, এটি তার নিজস্ব ওজন এবং উপরের স্তরের চাপের প্রভাবে উল্লেখযোগ্যভাবে ভেঙে পড়বে না বা বিকৃত হবে না। এছাড়াও, 3D প্রিন্টিংয়ের ল্যামিনেশন প্রক্রিয়া স্তরগুলির মধ্যে স্তরগুলিকে তৈরি করে। ইন্টারলেয়ার ইন্টারফেস এলাকার ভাল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নিশ্চিত করার জন্য, 3D প্রিন্টিং বিল্ডিং উপকরণগুলিরও ভাল আনুগত্য থাকা উচিত। সংক্ষেপে, এক্সট্রুডেবিলিটি, স্ট্যাকেবিলিটি এবং উচ্চ আনুগত্যের নকশা একই সময়ে ডিজাইন করা হয়েছে। নির্মাণের ক্ষেত্রে 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি প্রয়োগের জন্য সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলি পূর্বশর্তগুলির মধ্যে একটি। সিমেন্টিটিয়াস উপকরণগুলির হাইড্রেশন প্রক্রিয়া এবং রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলি সামঞ্জস্য করা উপরের মুদ্রণ কর্মক্ষমতা উন্নত করার দুটি গুরুত্বপূর্ণ উপায়। সিমেন্টিটিসিয়াস উপকরণের হাইড্রেশন প্রক্রিয়ার সমন্বয় এটি বাস্তবায়ন করা কঠিন, এবং পাইপ ব্লকেজের মতো সমস্যা তৈরি করা সহজ; এবং রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণের জন্য মুদ্রণ প্রক্রিয়ার সময় তরলতা এবং এক্সট্রুশন ছাঁচনির্মাণের পরে কাঠামোগত গতি বজায় রাখা প্রয়োজন। বর্তমান গবেষণায়, সান্দ্রতা সংশোধক, খনিজ মিশ্রণ, ন্যানোক্লে ইত্যাদি প্রায়শই সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিকে সামঞ্জস্য করতে ব্যবহার করা হয় যাতে আরও ভালো মুদ্রণ কর্মক্ষমতা অর্জন করা যায়।

হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (HPMC) হল একটি সাধারণ পলিমার ঘনকারী। আণবিক শৃঙ্খলে থাকা হাইড্রোক্সিল এবং ইথার বন্ধন হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে মুক্ত জলের সাথে একত্রিত করা যেতে পারে। এটি কংক্রিটে প্রবর্তন করলে এর সংহতি এবং জল ধারণ কার্যকরভাবে উন্নত হতে পারে। বর্তমানে, সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের বৈশিষ্ট্যের উপর HPMC-এর প্রভাবের উপর গবেষণা মূলত তরলতা, জল ধারণ এবং রিওলজির উপর এর প্রভাবের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে এবং 3D প্রিন্টিং সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের (যেমন এক্সট্রুডেবিলিটি, স্ট্যাকেবিলিটি ইত্যাদি) বৈশিষ্ট্যের উপর খুব কম গবেষণা করা হয়েছে। এছাড়াও, 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য অভিন্ন মানদণ্ডের অভাবের কারণে, সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের মুদ্রণযোগ্যতার জন্য মূল্যায়ন পদ্ধতি এখনও প্রতিষ্ঠিত হয়নি। উল্লেখযোগ্য বিকৃতি সহ মুদ্রণযোগ্য স্তরের সংখ্যা বা সর্বাধিক মুদ্রণ উচ্চতা দ্বারা উপাদানের স্ট্যাকেবিলিটি মূল্যায়ন করা হয়। উপরোক্ত মূল্যায়ন পদ্ধতিগুলি উচ্চ বিষয়গততা, দুর্বল সর্বজনীনতা এবং জটিল প্রক্রিয়ার বিষয়। প্রকৌশল প্রয়োগে কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন পদ্ধতির দুর্দান্ত সম্ভাবনা এবং মূল্য রয়েছে।

এই গবেষণাপত্রে, মর্টারের মুদ্রণযোগ্যতা উন্নত করার জন্য সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলিতে HPMC-এর বিভিন্ন ডোজ প্রবর্তন করা হয়েছিল এবং মুদ্রণযোগ্যতা, রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন করে 3D প্রিন্টিং মর্টার বৈশিষ্ট্যের উপর HPMC ডোজের প্রভাব ব্যাপকভাবে মূল্যায়ন করা হয়েছিল। তরলতার মতো বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে মূল্যায়নের ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, সর্বোত্তম পরিমাণে HPMC-এর সাথে মিশ্রিত মর্টার মুদ্রণ যাচাইয়ের জন্য নির্বাচন করা হয়েছিল এবং মুদ্রিত সত্তার প্রাসঙ্গিক পরামিতি পরীক্ষা করা হয়েছিল; নমুনার মাইক্রোস্কোপিক রূপবিদ্যার অধ্যয়নের উপর ভিত্তি করে, মুদ্রণ উপাদানের কর্মক্ষমতা বিবর্তনের অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়া অন্বেষণ করা হয়েছিল। একই সময়ে, 3D প্রিন্টিং সিমেন্ট-ভিত্তিক উপাদান প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। নির্মাণ ক্ষেত্রে 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির প্রয়োগ প্রচারের জন্য মুদ্রণযোগ্য কর্মক্ষমতার একটি ব্যাপক মূল্যায়ন পদ্ধতি।